等离子体点火器的组成

西安科汇热工技术设计研究所

点火机理
本装置利用直流电流280-350A在介质气压0.01-0.03MPA的条件下接触引弧，并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在燃烧器的一次燃烧筒中形成T>5000K的梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子火核受到高温作用，并在0.001秒内迅速释放出挥发物，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧．

等离子发生器工作原理
等离子发生器由线圈、阴极、阳极组成。它们均采用水冷方式，以承受电弧高温冲击。线圈在高温250℃情况下具有抗 2000V的直流电压击穿能力，电源采用全波整流并具有恒流性能。拉弧原理为：设定输出电流，当阴极 3前进同阳极 2接触后，整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变，当阴极缓缓离开阳极时，电弧在线圈磁力的作用下拉出喷管外部。一 定压力的空气在电弧的作用下，被电离为高温等离子体，其能量密度高达 105～106W／cm2，为点燃不同的煤种创造了良好的条件。

燃烧机理
根据高温等离子体有限能量不可能同无限的煤粉量及风速相匹配的原则设计了多级燃烧器。它的意义在于应用多级放大的原理 ，使系统的风粉浓度 、气流速度处于一个十分有利于点火的工况条件，从而完成一个持续稳定的点火、燃烧过程。在建立一级点火燃烧过程中将经过浓缩的煤粉垂直送入等离子火炬中心区。10000℃的高温等离子体同浓煤粉的汇合及所伴随的物理化学过程使煤粉原挥发份的含量提高了 80％，其点火延迟时间不大于 1s。点火燃烧器的性能决定了整个燃烧器运行的成败 ，燃烧器出力约为 500 — 800kg／h，喷口温度不低于1200℃。采用级气膜冷却技术避免了煤粉的贴壁流动及挂焦，同时又解决了燃烧器的烧蚀问题。该区称为区。第二区为混合燃烧区，采用“浓点浓”的原则，环形浓淡燃烧器将淡粉流贴壁而浓粉掺入主点火燃烧器燃烧 。既利于混合段的点火 ，又冷却了混合段的壁面 。第三区为强化燃烧区，在一、二区内挥发份基本燃尽 ，采用提前补氧强化燃烧措施提高疏松炭的燃尽率，提前补氧以提高该区的热焓并提高喷管的初速以达到加大火焰长度提高燃尽度的目的，采用气膜冷却技术达到了避免结焦的 目的。

什么叫等离子点火？
煤粉锅炉一次风中的风粉混合物在一级筒同碰到高温等离子体在5ms左右完成挥发份析出、碳粒气化、着火、高温逆反应等，在一级筒内入口200mm的距离一次风粉混合物已完全着火，放出热量约占煤粉的25%~35%时进入二级筒，在二级筒内与新的风粉混合物混合着火后进入三级筒，依次着火、火焰放大。